論文の概要: Quantized topological energy pumping and Weyl points in Floquet
synthetic dimensions with a driven-dissipative photonic molecule
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.02238v1
- Date: Wed, 3 May 2023 16:19:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-04 14:08:31.447953
- Title: Quantized topological energy pumping and Weyl points in Floquet
synthetic dimensions with a driven-dissipative photonic molecule
- Title（参考訳）: 駆動散逸性フォトニック分子を用いたフロケ合成次元における量子トポロジカルエネルギー励起とワイル点
- Authors: Sashank Kaushik Sridhar, Sayan Ghosh, Avik Dutt
- Abstract要約: 様々な物理的システムにトポロジカルな影響が現れる。
散逸は一般にそのようなトポロジカルな影響に有害である。
不規則に変調されたフォトニック分子におけるトポロジカルエネルギポンピングは、我々のプラットフォームの駆動散逸特性によって強化される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.846808930414845
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Topological effects manifest in a wide range of physical systems, such as
solid crystals, acoustic waves, photonic materials and cold atoms. These
effects are characterized by `topological invariants' which are typically
integer-valued, and lead to robust quantized channels of transport in space,
time, and other degrees of freedom. The temporal channel, in particular, allows
one to achieve higher-dimensional topological effects, by driving the system
with multiple incommensurate frequencies. However, dissipation is generally
detrimental to such topological effects, particularly when the systems consist
of quantum spins or qubits. Here we introduce a photonic molecule subjected to
multiple RF/optical drives and dissipation as a promising candidate system to
observe quantized transport along Floquet synthetic dimensions. Topological
energy pumping in the incommensurately modulated photonic molecule is enhanced
by the driven-dissipative nature of our platform. Furthermore, we provide a
path to realizing Weyl points and measuring the Berry curvature emanating from
these reciprocal-space ($k$-space) magnetic monopoles, illustrating the
capabilities for higher-dimensional topological Hamiltonian simulation in this
platform. Our approach enables direct $k$-space engineering of a wide variety
of Hamiltonians using modulation bandwidths that are well below the
free-spectral range (FSR) of integrated photonic cavities.
- Abstract（参考訳）: トポロジカルな効果は、固体結晶、音響波、フォトニック材料、冷たい原子など、幅広い物理系に現れる。
これらの効果は「トポロジカル不変量」によって特徴づけられ、通常は整数値で表され、空間、時間、その他の自由度における輸送の堅牢な定量化されたチャネルにつながる。
特に時間チャネルは、複数の非共振周波数でシステムを駆動することで、高次元の位相効果を達成することができる。
しかし、散逸は一般にそのような位相効果、特に量子スピンや量子ビットからなる系には有害である。
ここでは、Floquet合成次元に沿った量子化輸送を観測するための候補系として、複数のRF/光駆動と消散の光子分子を導入する。
非可換変調フォトニック分子の位相的エネルギーポンプは,我々のプラットフォームの推進散逸性によって強化される。
さらに,ワイル点を実現する経路を提供し,これらの相互空間(k$-space)磁気単極子から生じるベリー曲率を測定し,このプラットフォームにおける高次元位相ハミルトニアンシミュレーションの能力を示す。
提案手法は,光光学キャビティのフリースペクトル範囲(FSR)よりかなり低い変調帯域を用いて,さまざまなハミルトニアンの直接的な$k$-spaceエンジニアリングを可能にする。
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